80

Раздел 4

Системы технологий

Любой специалист с высшим образованием должен понимать, что от уровня промышленных технологий в значительной степени зависит экономическое состояние отраслей производства, региона, государства. Уровень технологии в любой конкретной области экономики существенно зависит от технологического уровня систем управления технологическими и организационными процессами. Поэтому специалисты по системной инженерии, т.е. по компьютеризованным системам, автоматике и управлению должны иметь определенные знания о наличии и разнообразии технологий промышленного производства, законы построения технологических процессов. В этом разделе рассматриваются общие принципы построения технологических систем, их технические и экономические характеристики; основные виды технологий в структуре промышленности Украины; принципы управления технологическими линиями; основные принципы интенсификации производственных процессов, ресурсо- и энергосбережения; вопросы охраны окружающей среды.

4.1 Промышленные технологии. Общие понятия

Разных технологий множество, поэтому надо знать ограниченное количество общих для любой технологии характеристик, знание которых позволит определиться с выбором технического решения при разработке технологии производства любого изделия (продукта). Общепринятые принципы построения технологических процессов (ТП) направлены не только на уменьшение затрат на производство, но и на повышение эффективности освоения основ технологий. Законы построения технологических процессов предусматривают полное или максимально возможное использование оборудования, ликвидацию или уменьшение выбросов, которые загрязняют землю, воздух и водные среды, обеспечение надлежащих условий для работающих на производстве, возможность контроля и управления отдельными технологическими операциями (ТО) и технологическими линиями (ТЛ) в целом.

Кроме того, все промышленные технологии состоят из ограниченного количества ТО, которым присущи определенные физические изменения, химические и биохимические преобразования. Отдельные ТО основываются на фундаментальных законах физики, химии, биологии, а проектирование и эксплуатация технологических линий – на технологических принципах или закономерностях.

Промышленность Украины насчитывает десятки отраслей, из которых основными являются машиностроение, химическая, топливно-энергетическая, металлургическая, деревообрабатывающая, легкая, сельскохозяйственная, пищевая, горная. Промышленность является базисом для эффективного вхождения Украины в мировое сообщество.

Определений понятия “технология” – множество. Мы примем такое: технология – это совокупность методов переработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы и состава сырья, материала, полуфабрикатов, которые используются в процессе изготовления изделий товарного или производственного назначения.

Промышленную технологию можно рассматривать как науку о средствах воздействия на сырье, материалы и полуфабрикаты орудиями труда. Другими словами, технология – это наука о способах и процессах производства промышленных продуктов. Технологический термин “способ производства” отличается от понятия о способе как единстве производительных сил и производственных отношений. Способ производства в технологическом аспекте понимается как последовательность операций, которые осуществляются с помощью соответствующих машин и аппаратов.

Технологии условно делятся на механические и химические. Механическая технология – это последовательность ТО, целью которых является изменение физических свойств и формы обрабатываемых материалов. Химическая технология – это процессы изменения состава, свойств и внутреннего строения вещества, т.е. это процессы, которые связаны с химическими превращениями. Условность такого деления связана с тем, что при всех химических преобразованиях имеют место физические изменения, а изменение физических свойств вещества (изделия) почти всегда связано с химическими, а иногда и с биохимическими преобразованиями.

Рассмотрим структуру и основные принципы организации производственного процесса. Основными элементами любого производственного процесса являются: средства труда, предметы труда, труд человека. ТП состоит из стадий и операций.

Стадия – часть процесса, которая включает изготовление полуфабриката или готовой продукции.

Операция – часть технологической стадии, в которой воздействие на предмет труда происходит в одном или нескольких аппаратах (машинах).

Операции делятся на основные (технологические) и вспомогательные. Технологические операции являются объектом планирования, учета и контроля, нормирования материальных ресурсов, затрат труда и его оплаты. Вспомогательные операции обеспечивают непрерывное прохождение основных операций. Это операции контроля качества сырья и готовой продукции, транспортирования изделий и сырья, хранения материалов и запчастей оборудования и др.

Рациональная организация производственного процесса возможна только при системном подходе на основе таких принципов:

специализация – разделение труда между структурными подразделениями предприятия;

параллельность – одновременное выполнение и объединение технологических операций;

прямоточность – минимальное время перемещения продукции на основе взаимосвязанной организации рабочих мест, участков, цехов, складов, транспортных устройств и служб;

непрерывность – технологическая обработка предмета труда (сырья, полуфабриката) без перерывов во времени, связанных с транспортированием, проведением лабораторных испытаний или других вспомогательных операций;

стандартность – соблюдение регламента технологического процесса;

надежность – взаимосвязь стадий и операций производственного процесса, при которой достигается безотказное функционирование ТЛ на основе оперативного управления производством и проведения плановых предупредительных ремонтов;

экономичность – рациональное использование материально-сырьевых, топливно-энергетических, трудовых, финансовых ресурсов при высоком качестве продукции.

Все рассмотренные принципы взаимосвязаны. Например, специализация рабочих мест создает условия для автоматизации ТП, механизация производственного процесса влияет на степень непрерывности и ритмичности выпуска продукции. Соблюдение этих принципов обеспечивает эффективное прохождение ТП и качество продукции.

Процесс разработки и освоения новых производств, реконструкции и технологического перевооружения сформировался как самостоятельная стадия процесса производства и получил название технической подготовки производства (ТПП).

Техническая подготовка производства – это комплекс научных, технических и организационных работ, связанных с разработкой и освоением новой и усовершенствованием действующей техники и технологии, организации производства и труда.

По содержательному смыслу ТПП делится на исследовательскую, конструкторскую, технологическую и документальную. К основным задачам тпп относятся: формирование прогрессивной технической политики, направленной на создание наиболее совершенных технологий изготовления продукции; создание условий для высокопроизводительной, ритмичной и рентабельной работы предприятия; решение проблем охраны окружающей среды, безопасности работы, транспортирования продуктов производства, автоматизации технологических процессов на базе информационных технологий, энерго- и ресурсосбережения и т.п.

Закономерности процессов современных технологий основаны на фундаментальных законах физики, химии, биологии. При анализе и синтезе технологических процессов широко используют методы математики, экономики, теории систем и других наук. Таким образом, технология – это совокупность средств переработки сырья в готовый продукт, а с другой стороны – научная дисциплина, предметом которой являются методы разработки этих средств. Основными задачами любой технологии являются:

наибольшее извлечение полезного вещества из сырья;

получение заданных или оптимальных свойств (качества) готового продукта;

минимизацию вреда окружающей среде в процессе производства;

минимизацию ресурсозатрат на изготовление готового продукта;

возможность управления технологическим процессом;

высокую надежность функционирования технологической системы (ТС).

Любая ТЛ характеризуется производительностью, т.е. количеством продукции, изготовленной на протяжении единицы времени, и себестоимостью продукции, т.е. затратами на единицу количества готового продукта.

Качество продукции должно отвечать национальным и международным стандартам. Последние устанавливает ISО – международная организация по стандартизации (серия стандартов ISО 9000 – это стандарты качества).